这是很多年前发生在美国的故事。1977年4月26日傍晚,密歇根州大黑文地区的许多居民向西眺望密歇根湖上空时,竟然在天上瞧见了城市密尔沃基的灯光。密尔沃基城远在110千米以外,而且从几何学观点来讲,这座城市当时完全处在地平线之下,是大黑文居民们的视力所达不到的。可是,那闪烁不定的红色灯光,居然使得见到的人们确信密尔沃基是这个湖上的城市。有一位天真的观测者记录了灯光闪现的时间,并打电话给住在密尔沃基的熟人,请求查明到底是怎么一回事。这位观测者的记录,同密尔沃基港的红色灯光的闪现频次符合,那是在密尔沃基港海港入口处向东发射的。许多人闹不清这是怎么回事,因此,把这种现象称为“密歇根湖上的幽影”。
密歇根州气象局观测记录表明,那段时间上空有一强烈的逆温层。
其实,密歇根湖上的幽影,也就是我们所说的“海市唇楼”。
让我们看一看新华社1998年6月4日的一则电稿:“昨晚7时30分至8时45分长达1个多小时的时间内,成都市区正北方上空出现了罕见的天气现象——海市唇楼景象。瑰丽明亮的光带中,云雾缭绕,树影、山峦、湖泊隐约可见,令在场亲眼目睹的人惊叹不已。”
海市唇楼这种虚有实无的奇异现象,古今中外均有发生。
1869年的一个月夜,在法国,整个巴黎的建筑物和街道都映到空中。
1934年8月2日午后,酷日当空,我国江苏南通的居民突然发现长江上空映现出楼台城郭和树木、房屋,全长20多千米。约半小时以后向东移去,随即消失。后来,又出现了3座高山,插入云中。
1957年,在我国广东附近的海面上空,出现了城市、街道、来往行人、车马,还有船只、工厂、树木,变幻无穷,分外奇特。
1990年7月3日午后,我国大连南部海域出现了3个多小时的海市唇楼。在20多千米海面上,出现了不断变换的山峦,“忽而若隐若现,如置雾中仙境;忽而峰回路转,别是一番山川秀色”。
…………
这种幻景虽多次出现,但看到的人毕竟有限。不过,我国山东蓬莱的居民倒是有看到这种奇怪景象的“眼福”。自古以来,因常出现这种幻景而著称于世,赢得“蓬莱仙境”美名。宋朝沈括在他的名著《梦溪笔谈》中曾记载这种现象:“登州海中时有云气,为宫室台观,城堞人物,车马冠盖,历历可睹。”登州即蓬莱。
在科学不发达的古代,人们认为这种幻景由于一种叫做“唇”的动物吐气而形成,楼台城郭便由它吐气而成;这种幻景又称“海市”,海市是海上神仙的寝宫。于是,古人便给这种幻景起了个奇怪的名字——海市唇楼。
海市唇楼,按其成因可以分为“上现唇楼”“下现唇楼”“侧现唇楼”和“变幻海市”等。
幻景位于实际景物上方的称为上现唇楼。上现唇楼产生在近地大气强烈逆温的气象条件下。在正常情况下,对流层中气温自地面起,随着高度的增加而降低。如果相反,那就是出现了逆温层。比如,夏季的白天,海水温度较低,在垂直方向上的一定范围内离海水越远,温度就越高。我们知道,暖空气密度小,冷空气密度大。在逆温条件下空气密度会显著地出现下密上稀的差异。这时站在海边,远方地平线下有一艘轮船,我们是看不见的,有时却能在空中看到这艘轮船的形象。这是因为,此时空气下密上稀的差异很明显,船被太阳照射后经一系列反射、斜射,直至到达我们的眼睛。由于人的视觉总是感到物像是来自直线方向的,所以,我们所看到的轮船映像比实际抬高了许多,跑到空中去了,这便是上现唇楼。上现唇楼在海面上或江河湖泊出现较多。密执安湖上的幽影就属于上现唇楼,我国成都等地出现的唇楼也都属于上现唇楼。由于逆温的程度不等,上现唇楼呈现多种形式:有时不仅看到幻景,也能看到下方的景物;有时看到的是一个倒置的幻景,幻景还会伸长、缩短;有时看到几层的复杂现象。有逆温时表明大气稳定,上现唇楼往往持续时间较长,景象十分清晰。
幻景位于实际景物下方的唇楼叫下现唇楼。下现唇楼产生在气温随高度强烈递减的条件下。通常看到的下现唇楼除了物体的倒像以外,还有天空背景的倒像。天空的蓝色的唇景中看起来很像湖水,物体的倒像好似湖中的倒影。又由于出现下现唇楼时气层很不稳定,所以使唇景有摇晃现象,好像湖水在波动。这种假水现象有时出现在沙漠,使旅行者受到欺骗,他们拼力奔去,结果受到一场愚弄。
当大气密度在水平方向有很大差异时,会因为光的反常折射,在景物的侧面产生幻景,这便是侧现唇楼。
以上3种唇楼都出现在无风或风特别小的日子里,因为空气的移动会破坏这几种唇楼的形成。
在许多可能出现的幻景形态中,有一种幻景形态的名称寓有不可思议的、神秘的色彩,那就是“女妖摩甘纳”。现已把她通称为“变幻海市”或“复杂唇景”。“女妖摩甘纳”的名字来源于凯尔特族的传说和亚瑟王的传奇浪漫故事。凯尔特族是公元前1000年左右居住在中欧、西欧的部落,其后裔现散布在爱尔兰、威尔士、苏格兰等地;亚瑟为传说中的6世纪英国国王。据说摩甘纳是一个女妖精,用法国布列塔尼人的话来说,她相当于海中女妖。摩甘纳是亚瑟国王同母异父的姐姐,她通过唇景以显示其神力。意大利的一些诗人把她表现为深居在浪涛下龙宫水晶殿的女妖。女妖摩甘纳的怪名就是这样来的。过了好几个世纪,人们注意到了偶尔出现在意大利黑西拿海峡的那些复杂唇景,把对岸的悬崖和房舍显现成奇特的船楼,忽而耸入云天,忽而又沉映海中……
前面提到的我国大连出现的唇楼就属于“女妖摩甘纳”这种变幻海市。变幻海市的产生,除具备产生前述几种唇楼的气象条件外,还必须具备到达观测者之间的气层要缓慢流动、大气密度要不断变化的条件。变幻海市不仅是一种罕见的自然奇观,也往往是天气将要变坏的预兆。
写到这里,作者将20多年前发表的一首科学诗——《海市唇楼》作为本文的结尾:
在炎气炽人的沙漠中(www.xing528.com)
响着微弱的驼铃声
酷署使旅行者疲惫不堪
皮囊里的水早已喝净
突然,远方出现了一个湖
碧波倒映着房屋树丛
人们快速向目标奔去
却不知是在被大自然愚弄
在科学不发达的古代
人们用“唇楼”来称谓这种幻景
“唇”是一种蛟龙之属的动物
楼台城郭便由它吐气而成
这种幻景又称“海市”
海市是海上神仙的寝宫
那是个虚无缥缈的世界
“海市唇楼”便由此得名
海市唇楼其实是“大气明镜”
它由光线反射、折射而成
沙漠、海洋、公路都能见到
分为“上现”“下现”“侧现”种种
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